在嵩山地区，太古宙的岩浆侵入，元古宙的地壳运动，古生代的海进海退，中生代的滑动构 造，新生代的山岳冰川，都可以看到。在不到400平方公里的区域内，嵩山地区连续完整地出露 着太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代五个地质时期的沉积和构造——热事件的序列产 物，清晰地保存着发生在距今25亿年、18亿年、5.43亿年分别被命名为嵩阳运动、中岳运动、少 林运动三次全球性前寒武纪造山、造陆运动所形成的不整合接触界面及构造形态遗迹，嵩山以其 丰富的地质文化内涵受到世人的青睐。嵩山因岩龄古老和发育完全、出露完整、类型齐全的独特 地层构造而被冠以“天然地质博物馆” “地学百科全书” “五世同堂的地质史记”。

　　对嵩山地质的研究最早可追溯到3000多年前的春秋战国时期，《山海经》中记载：“少室之 山，其下多铁。”这本书记录了嵩山少室山是当时34处产铁之山之一。嵩山地区现代意义上的地 质调查开始于20世纪初期。1950年，地质学家张伯声在登封嵩岳寺塔西南山沟中发现了片麻岩与 石英岩之间的不整合接触关系，随即命名为“嵩阳运动\ 1954年，张尔道教授把五佛山一带分 布的轻微变质或不变质岩层称为五佛山系，并把五佛山系与石英岩之间的不整合接触命名为“中 岳运动”。I960年，王曰伦教授发表了论文《嵩山地质观察》，在证实肯定嵩阳运动、中岳运动的 同时，把五佛山系与寒武系之间的不整合接触命名为少林运动。后来，马杏垣教授在五佛山群葡 萄岭组页岩与骆驼畔组之间发现了微弱交角不整合接触关系，创立了举世闻名的重力滑动构造理 论。

　　嵩山山系中最古老的岩石是太古代花岗绿岩系，它是距今36-25亿年由海底基性岩浆喷发和 酸性岩浆侵入而形成的火山岩和侵入岩，后经地壳运动的应力作用和温、压效应，使其褶皱造 山、变质变形的片麻岩，地质学家把不同类型的片麻岩总称为登封群。距今25~18亿年古元古代 滨海、浅海沉积物变质而成的石英岩、片岩和白云类岩石，地质学家总称为嵩山群。距今18~10 亿中元古代滨海、浅海沉积的砾岩、石英岩状砂岩、泥岩、页岩、白云岩等，地质学家称其为马 鞍山群和五佛山群。大约从36亿年前开始，嵩山地区的海底发生了来自地幔的基性熔浆喷发和酸 性岩浆侵入，形成了被称为结晶基底的花岗绿岩系。在距今25亿年前后，嵩山地区发生了被称为 “嵩阳运动”的剧烈地壳运动。嵩阳运动是指太古宙登封群片麻岩与元古宙嵩山群之间不整合界 面所代表的一次造山运动。嵩阳运动的结果使海底沉积的花岗绿岩系受到近南北向的应力作用、 温压效应而发生褶皱隆起，慢慢露出海面，形成山脉，这是嵩山首次露出峥峠。后来经过长期风 化剥蚀，嵩山渐渐被夷平了，加上地壳不断下降，嵩山又被淹没在海水之下，形成滨海和浅海环 境，接受了被称作嵩山群的碎屑物质、泥质及钙镁等物质的沉积。到了距今18亿年前后，嵩山地 区发生了被称为中岳运动的全球性地壳运动，中岳运动是指发生在中元古代和古元古代之间嵩山 地区五佛山群与嵩山群不整合界面所代表的一次褶皱造山运动。中岳运动期间，来自东西方向的 应力作用和温、压效应使海底的碎屑岩一~ 酸岩地层慢慢隆起成山，露出海面，嵩山第二次屹 立于中华大地。中岳运动是嵩山地区地质发展演化史中最重要的构造事件，它形成了区内统一的 基底，是基底演化阶段的结束、沉积盖层演化阶段开始的标志，它还标志着华北统一大陆的形 成。中岳运动后，嵩山再次慢慢风化、剥蚀、夷平、下降，逐渐被海水吞噬，形成滨海、浅海等 环境，先后沉积了被称作马鞍山群、五佛山群和罗圈冰磧层的地层层序，到了距今5.43亿年前 后，嵩山地区又发生了被称为少林运动的地壳运动。少林运动指嵩山地区寒武系关口砂砾岩与五 佛山群之间的不整合界面所代表的褶皱造山运动。少林运动使嵩山一带大范围地升出海面，形成 了现在的嵩山山系，后来虽然发生了古生代广泛的海侵，但嵩山山系的主要山峰始终未被海水淹 没。少林运动结束了地质史上的元古代，进入了古生代。这次运动的证据在少林寺南面的山坡上 清晰可见。少林寺的位置正代表着这段地质史的分野，少林寺前面是元古代地层，后面是寒武纪 地层。

　　三叠纪时，发生了一次延续时间很长的被称为燕山运动的地壳运动，我国的很多山脉都是在 这次运动中形成了现在的基本格局。嵩山这次受到南北方向力量的挤推，形成了东西方向的主 轴，又因受力部位不均匀，一方面形成了嵩山南北两侧的东西方向大断层，形成了壁立千仞的悬 崖峭壁，使得嵩山挺拔峻峭；一方面出现了两组剪切断裂，沿着东西方向的大断层，太室山相对 少室山北移，五指岭又相对太室山北移，形成了现在嵩山的山势和地貌。